Dette kursus har til formål at forberede de studerende til at klare og løse moderne optiske of fotoniske opgaver og udfordringer. Kurset sigter mod at udstyre de studerende med en række teoretiske og eksperimentelle værktøjer til dette brug. Forståelsen af brugen af disse værktøjer forstærkes gennem studier af udvalgte moderne optiske og fotoniske applikationer, herunder mikro-og nanoskopi, biofotonik og biomedicinsk optik, materialebearbejdning, optisk mikromanipulering og optisk karakterisering m.m.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Identificere forskellige optiske og fotoniske værktøjer
Beskrive de forskellige anvendelser af optiske og fotoniske teknikker
Formulere analogier mellem tidsmæssige og rumlige optiske aspekter
Diskutere fordele og begrænsninger ved forskellige optiske værktøjer
Vælge passende værktøjer til en given optisk-teknisk udfordring
Udforme løsninger til optiske og fotoniske ingeniørmæssige opgaver
Vurdere eksisterende optisk og fotoniske ingeniørløsninger
Løse generelle opgaver i optik og fotonik
Kursusindhold:
OPTISKE OG FOTONISKE INGENIØRVÆRKTØJER • Fysisk optik o Kohærens o Polarisation og dobbeltbrydning o Interferens og diffraktion o Optiske hvirvler og optiske singulariteter o Fourier optik
• Lysmanipulations-teknikker o Rumlig lysmodulation o Generaliseret fasekontrast o Diffraktiv optik og holografi o Informations-overførsel og kapacitet
ANVENDELSER • Optisk måling og signalbehandling o Interferometri o Bølgefronts-sensing o Optisk filtrering og processering
• Mikroskopi og nanoskopi o Lineær og ulineær mikroskopi o Fasemikroskopi o Diffraktions-begrænsning
• Rumlig og tidslig lysmodulation o Top-hat bølgefronter o Nye typer bølgefronter o Ultrahurtige pulsformer og tidsmæssig fokusering
• Biofotonik o Cellehåndtering og cellesortering o Materiomics o Adaptiv optik og billeddannelse i biologiske anvendelser o Lys-kontrollerede biologiske processer
• Materiale-bearbejdning og mikrofabrikation o Fotolitografi o Fotopolymerisering o Optisk lagring og processering
• Optisk mikromanipulation o Optiske pincetter o Optisk fastholdelse og lys-manipulation af biologiske materialer o Optisk kontrol og styring af præfabrikerede nano-værktøjer
Litteratur:
Noter og udvalgte bøger J. Goodman, Introduction to Fourier Optics J. Glückstad, D. Palima, Generalized Phase Contrast – Application in Optics and Photonics
